리튬 이온 배터리(LIB)가 전기차와 모바일 시대를 이끌어온 가운데, 시장은 이제 비용·안전·공급망 리스크를 동시에 만족하는 대안 기술에 주목하고 있습니다. 이러한 흐름 속에서 나트륨 이온 배터리(Sodium-ion Battery, SIB)는 유력한 차세대 옵션으로 빠르게 부상하고 있습니다.
나트륨 이온 배터리는 리튬 대신 풍부한 나트륨 자원을 활용해 원재료 조달 측면에서 장점을 기대할 수 있으며, 안전성 및 저온 구동 특성에서도 경쟁 포인트를 가집니다. 또한 나트륨 이온 배터리와 리튬 이온 배터리는 제조 공정이 유사해, 유휴 설비 전환 및 기존 공급망 활용이 가능하다는 점에서 상용화 속도를 높일 여지가 있습니다. 또한 대량 생산이 본격화될 경우 가격 경쟁력 강화로 인한 시장 침투율 확대의 가능성이 있습니다.
나트륨 이온 배터리의 초기 확산 무대로는 ESS(에너지저장장치) 가 가장 유력합니다. ESS는 전기차 대비 고에너지밀도 요구가 상대적으로 낮은 반면, 가격 경쟁력·안전성·수명 특성이 핵심인 시장으로, 나트륨 이온 배터리의 강점과 높은 정합성을 보입니다. 이후 E-Bike 및 xEV 영역에서도 적용이 확대될 전망입니다.
나트륨 이온 배터리 성능은 양극재·음극재·분리막·전해액 등 4대 부재 전반에 의해 결정되지만, 현재 개발 경쟁의 중심은 양극재입니다. 양극재는 용량(에너지밀도)과 안정성(수명·안전) 간 트레이드오프가 뚜렷해, 상용화 관점의 균형 확보가 핵심 과제입니다. 기존 리튬 이온 배터리 양극재 업체의 공정 전환 및 소재 개선이 나트륨 이온 배터리 양극재 개발을 가속하는 흐름으로 나타날 가능성이 있습니다.
현재 나트륨 이온 배터리 공급망과 제조 역량은 중국 기업 중심으로 형성되어 있어 단기간 내 중국 의존도 축소에는 한계가 있습니다. 다만 미국 IRA, 유럽의 정책 기조 등 중국산 소재·제품 규제 강화 흐름은 공급망 재편을 주도할 기회가 될 수 있습니다. ESS 시장이 확대되는 현 시점은 나트륨 이온 배터리 공급 확대와 생태계 선점 전략을 구체화하기에 중요한 타이밍입니다.
본 리포트는 나트륨 이온 배터리 기술 동향 및 시장 전망을 분석함으로써 기술·소재 트렌드부터 2035년 시장 시나리오, 주요 기업 및 공급망에 대해 분석하는 것을 목적으로 합니다. 최근까지의 소재 연구 현황에 대해 알아보고, 소재 별로 개선점은 어떤 것들이 있는지, 2035년까지 지속적으로 성장할 전망인 이차전지 시장에서 나트륨 이온 배터리가 침투 가능한 분야는 어디이며 어느 정도의 침투율을 가질 지에 대해 확인할 수 있습니다. 또한 나트륨 이온 배터리 업체들의 동향을 파악하기 위하여 소재 및 배터리 제조 업체의 현황을 정리하였습니다.
목차
1. 서론
- 1.1 전지 발전 역사
- 1.1.1 이차전지의 도입
- 1.1.2 납축 배터리(Lead-Acid Battery)
- 1.1.3 니켈-수소 배터리(Ni-MH Battery)
- 1.1.4 니켈-카드뮴 배터리(Nickel Cadmium Battery)
- 1.1.5 리튬 이온 배터리(Li-ion Battery)
- 1.2 리튬 이온 배터리의 개선점
2. 나트륨 이온 배터리(SIBs)
- 2.1 나트륨이온배터리 개요
- 2.1.1 SIBs의 작동원리
- 2.1.2 LIBs vs SIBs 성능 특성 비교
- 2.2 SIBs 장점
- 2.3 SIBs 개선점
- 2.3.1 전기화학적 개선점
- 2.3.2 시장의 개선점
- 2.4 SIBs 제조 공정
3. 나트륨 이온 배터리 양극재
- 3.1 양극재 개요
- 3.2 양극재 구조 및 전기화학적 특성 비교
- 3.2.1 층상 산화물 (Layered Oxides)
- 3.2.2 폴리음이온 화합물 (Polyanion compounds)
- 3.2.3 프러시안블루 (Prussian blue analogues, PBAs)
- 3.2.4 프러시안화이트 (Prussian White, PW)
- 3.3 양극재 합성 방법
- 3.3.1 Layered Oxides
- 3.3.2 Polyanion compounds
- 3.3.3 프러시안블루 (Prussian blue analogues, PBAs)
- 3.4 양극재 소재별 핵심 특허
- 3.5 양극재 최신 트렌드 동향
- 3.5.1 양극재 소재별 최신 트렌드 동향
- 3.5.2 Layered Oxides.
- 3.5.3 Polyanion compounds
- 3.5.4 프러시안블루 (Prussian blue analogues, PBAs)
- 3.5.5 All-solid-state sodium-ion batteries
4. 나트륨 이온 배터리 음극재
- 4.1 음극재 개요
- 4.2 음극재 종류
- 4.2.1 Intercalation type
- 4.2.2 Organic compounds
- 4.2.3 Conversion reaction type
- 4.2.4 Alloying type
- 4.2.5 Conversion-Alloying type
- 4.3 음극재 합성 방법
- 4.3.1 Intercalation type
- 4.3.2 Conversion reaction type
- 4.3.3 Alloying type
- 4.3.4 Conversion-Alloying type
- 4.4 음극재 소재별 핵심특허
- 4.5 음극재 최신 트렌드 동향
- 4.5.1 Intercalation type
- 4.5.2 Organic compound
- 4.5.3 Conversion reaction
- 4.5.4 Alloying materials
- 4.5.5 Conversion-Alloying materials
5. 나트륨 이온 배터리 전해액
- 5.1 전해액 개요
- 5.1.1 전해액 역할
- 5.1.2 전해액 주요 평가요소
- 5.1.3 전해액 용매
- 5.2 전해액 종류
- 5.2.1 Organic Electrolytes
- 5.2.2 Ionic Liquids Electrolytes
- 5.2.3 Aqueous Electrolytes
- 5.2.4 Inorganic Solid Electrolyte
- 5.2.5 Gel Polymer Electrolyte
- 5.2.6 Hybrid Electrolyte
- 5.3 전해액 합성 방법
- 5.3.1 액체전해액 합성 방법
- 5.3.2 고체전해액 합성 방법
- 5.4 전해액 소재별 핵심 특허
- 5.5 전해액 최신 트렌드 동향
- 5.5.1 Organic Electrolyte
- 5.5.2 Gel Polymer Electrolyte
- 5.5.3 Inorganic Solid Electrolyte
- 5.5.4 Ionic Liquids Electrolyte
6. 나트륨 이온 배터리 분리막
- 6.1 분리막 개요
- 6.2 분리막 종류
- 6.2.1 Polyolefin Composite Separators
- 6.2.2 Nonwoven Separators
- 6.3 분리막 합성 방법
- 6.3.1 Polyolefin Composite Separators
- 6.3.2 Nonwoven Separators
- 6.3.3 Organic-Inorganic Composite Separators
- 6.4 분리막 소재별 핵심 특허
- 6.5 분리막 최신 트렌드 동향
7. SNE insight_Technology
- 7.1 SIBs 소재별 개선점
- 7.1.1 양극 소재 개선점
- 7.1.2 음극 소재 개선점
- 7.1.3 전해액 개선점
- 7.1.4 분리막 개선점
- 7.2 SIBs 개발방향
- 7.2.1 SIBs 특징 및 적용
- 7.2.2 SIBs 개발 방향
8. 나트륨 이온 배터리 가격 전망
- 8.1 SIBs 가격 분석
- 8.2 ’35년까지의 SIBs 가격 전망
- 8.3 시나리오에 따른 SIBs와 LFP 셀 가격 비교
9. 나트륨 이온 배터리 시장 현황 및 전망
- 9.1 이차전지 시장 전망
- 9.1.1 글로벌 이차전지 중장기 시장 전망 (용량)
- 9.2 SIBs 침투 산업 분석
- 9.3 SIBs 시나리오에 따른 수요 전망
- 9.3.1 긍정적 시나리오에 따른 SIBs 수요 전망
- 9.3.2 보수적 시나리오에 따른 SIBs 수요 전망
- 9.4 SIBs 시장 점유 전망
- 9.4.1 전기차 수요 분석
- 9.4.2 긍정적 시나리오
- 9.4.3 부정적 시나리오
- 9.4.4 E-Bike 시장전망
- 9.4.5 E-Bike 침투율 분석 (긍정적)
- 9.4.6 E-Bike 침투율 분석 (부정적)
- 9.4.7 ESS 시장전망
- 9.4.8 ESS 침투율 분석(긍정적)
- 9.4.9 ESS 침투율 분석(부정적)
10. 나트륨 이온 배터리 공급망 현황
- 10.1 공급망 소개
- 10.2 공급망_배터리 제조사
- 10.2.1 SIBs 배터리 생산능력
- 10.2.2 SIBs 배터리 공급 시나리오
- 10.3 공급망_양극재
- 10.3 공급망_양극재
- 10.3.1 SIBs 양극재 종류별 특징 및 대표 기업
- 10.3.2 SIBs 양극재 생산능력 전망
- 10.4 공급망_음극재
- 10.4.1 SIBs 음극재 종류별 특징 및 대표 기업
- 10.4.2 SIBs 음극재 생산능력 전망
- 10.5 공급망_전해액
- 10.5.1 SIBs 전해액 종류별 특징 및 대표 기업
- 10.5.2 SIBs 전해액 생산능력 전망
11. 나트륨 이온 배터리 기업개발 현황
- 11.1 배터리 제조 기업
- 11.1.1 CATL
- 11.1.2 Hina Battery, 中科海钠
- 11.1.3 Huana New Energy, 山东华纳新能源
- 11.1.4 ZOOLNASM, 众钠能源
- 11.1.5 Lifun, 立方新能源
- 11.1.6 Transimage (TIC), 传艺科技
- 11.1.7 VEKEN, 维科技术
- 11.1.8 DFD, 多氟多
- 11.1.9 Great Power 胜辉电池
- 11.1.10 BYD, 比亚迪
- 11.1.11 Weifang Energy, 为方能源
- 11.1.12 NTEL, 钠能时代
- 11.1.13 에너지 11
- 11.1.14 Nippon Electric Glass
- 11.1.15 NGK INSULATORS
- 11.1.16 TIMAT
- 11.1.17 Peak Energy
- 11.1.18 Indi Energy
- 11.1.19 Reliance Industries Ltd
- 11.2 소재 제조 기업
- 11.2.1 애경케미칼
- 11.2.2 프리원
- 11.2.3 에코프로비엠
- 11.2.4 엔켐
- 11.2.5 BTR, 比特瑞
- 11.2.5 BTR, 比特瑞
- 11.2.6 SQ group, 圣泉集团
- 11.2.7 Malion, 美联新材
- 11.2.8 Ronbay, 容百
- 11.2.9 ZEC, 振华新材
- 11.2.10 Kuraray
- 11.2.11 Altris
12. 결론 및 시사점